能斯特方程

能斯特方程（，又譯：奈斯特方程），是電化學中用来计算电极上相对于标准电极电势（E0）来说的指定氧化还原对的平衡电压（E）。命名自瓦爾特·能斯特。能斯特方程只能在氧化还原对中两种物质同时存在时才有意义。

公式
:E = E^0 - \frac{RT}{nF} \ln\frac{a_{\mbox{red}}}{a_{\mbox{ox}}}
:\Leftrightarrow E = E^0 + (\frac{RT}{nF}) \ln\frac{a_{\mbox{ox}}}{a_{\mbox{red}}}

在常温下（25℃ = 298.15 K），有以下关系式：
:\frac{R\,T}{F}\,\, \ln 10 \approx 0.05916

因此，能斯特方程可以被简化为：
:在25℃：E = E^0 - \frac{0.05916}{n} \log\frac{[\mbox{red}]}{[\mbox{ox}]}
:\Leftrightarrow E = E^0 + \frac{0.05916}{n} \log\frac{[\mbox{ox}]}{[\mbox{red}]}

*R是理想气体常数，等于8.314472 (15) J.K-1.mol-1。
*T是温度，单位K。
*a是氧化型和还原型化学物质的活度（活度 = 浓度*活度系数），其中[ox]代表氧化型，[red]代表还原型。
*F是法拉第常数，1F等于96,485.3365 (21) C/mol。
*n是半反应式的电子计量数，无单位]。
*[ox]/[red]表示参与电极反应所有物质浓度的乘积与反应产物浓度乘积之比。而且浓度的方次应等于他们在电极反应中的系数。

历史
能斯特方程命名于它的提出者德国化学家瓦爾特·能斯特，他建立的这个联系化学能和原电池电极电位关系的方程式，对化学热力学有重要贡献。1920年的诺贝尔化学奖颁发给了他，以表彰他在热化学方面的工作。

参考文献